(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面に開口部が形成された筐体と、
電圧を印加することによって互いに逆位相で振動する第１及び第２の圧電振動板を少なくとも含む複数の振動板と、
前記第１及び第２の圧電振動板を、厚み方向にずれた位置関係で連結する連結部材とを備え、
前記複数の振動板のうちの１つは、一方側の面が前記筐体の外側に対面し、他方側の面が前記筐体の内側に対面するように前記筐体の開口部に配置され、前記第１及び第２の圧電振動板の振幅を合成した振幅で振動することによって音波を放射する放射板として動作する
圧電型音響変換器。
【請求項２】
前記第１の圧電振動板は、前記筐体の開口部に配置されて前記放射板として動作し、
前記第２の圧電振動板は、前記筐体の内部に収納される
請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項３】
前記複数の振動板には、厚み方向にずれた位置関係で前記第１の圧電振動板に接続され、前記第１の圧電振動板から伝達される合成した振幅で振動する前記放射板が含まれ、
前記第１及び第２の圧電振動板は、前記筐体の内部に収納される
請求項１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項４】
前記放射板と前記第１の圧電振動板とは、互いに対面するように配置され、
該圧電型音響変換器は、さらに、前記放射板と、前記第１の圧電振動板の最も振幅の大きい位置とを接続する接続部材を備える
請求項３に記載の圧電型音響変換器。
【請求項５】
該圧電型音響変換器は、さらに、前記第２の圧電振動板を、前記筐体の内壁面に固定する固定部材を備える
請求項２〜４のいずれか１項に記載の圧電型音響変換器。
【請求項６】
該圧電型音響変換器は、さらに、前記筐体に設けられた隙間を通じて前記筐体の内外に延在し、前記第２の圧電振動板を前記筐体の外の剛体に固定する固定部材を備える
請求項２〜４のいずれか１項に記載の圧電型音響変換器。
【請求項７】
前記第１及び第２の圧電振動板は、長辺及び短辺を有する略矩形形状であり、
前記連結部材は、第１及び第２の圧電振動板それぞれの短辺に沿って延びる長尺状の部材であって、第１及び第２の圧電振動板の短辺同士を連結する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の圧電型音響変換器。
【請求項８】
前記第１及び第２の圧電振動板は、略矩形形状であり、
前記連結部材は、第１及び第２の圧電振動板それぞれの角部同士を連結する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の圧電型音響変換器。
【請求項９】
前記連結部材の前記放射板の主面と交差する方向の曲げ剛性は、前記第１及び第２の圧電振動板の主面方向の曲げ剛性より大きい
請求項１〜８のいずれか１項に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１０】
前記第１及び第２の圧電振動板は、基板と、前記基板の表面及び裏面の少なくとも一方に配置され、電圧を印加することによって伸縮する圧電素子とを含む
請求項１〜９のいずれか１項に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１１】
前記基板の前記圧電素子が配置されている面には、信号源と前記圧電素子とを接続する配線がプリントされている
請求項１０に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１２】
前記配線は、信号源から前記第１及び第２の圧電振動板の一方を経由して他方にまで延在し、前記第１の圧電振動板の圧電素子と前記第２の圧電振動板の圧電素子とを導通させる
請求項１１に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１３】
前記配線は、前記連結部材の表面又は前記連結部材の内部に形成された貫通孔を通って、前記第１及び第２の圧電振動板の一方を経由して他方にまで延在する
請求項１２に記載の圧電型音響変換器。
【請求項１４】
該圧電型音響変換器は、さらに、柔軟材料で構成され、前記放射板と前記筐体の開口部との間の隙間を封止する封止部材を備える
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の圧電型音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電型音響変換器に関し、より特定的には、省スペース化と低音再生能力向上とを両立した圧電型音響変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧電型音響変換器（「圧電型スピーカ」ともいう）は、逆圧電効果を利用した振動板の曲げ変形と振動板自身の固有共振とを用いて音を再生する。このため、同等面積の振動板を持つ動電型スピーカと比べて低音再生能力に劣るという課題があった。この課題を解決する手段として、フレームと振動板との間にダンパおよびエッジを形成した圧電型スピーカがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２８は、特許文献１に記載された圧電型スピーカの外観図である。圧電型スピーカ１０は、アウタフレーム２１と、インナフレーム２２と、圧電素子３０と、振動板４１、４２、４３、４４と、ダンパ５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８と、エッジ６１、６２、６３、６４とを有している。圧電型スピーカ１０において、圧電素子３０の主面に垂直な方向に交流信号を印加すると、圧電素子３０が逆圧電効果によりその主面方向に伸縮するために、振動板４１、４２、４３、４４に曲げ変形が生じる。その結果、圧電型スピーカ１０は、主面に対して垂直な方向に音波を発生させる。
【０００４】
上記構成の圧電型スピーカ１０は、ダンパ５１〜５８と、エッジ６１〜６４とを備えることで支持系スティフネスを低くすることが可能である。このため、最低共振周波数を低下させ、従来の圧電型スピーカと比べて低音再生限界を低くできる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記構成の圧電型スピーカ１０で低音域に十分な音量を得ようとすると、高い電圧を印加して圧電素子３０の伸縮量を増やす必要がある。このため、次の二つの課題が生じる。第一に、高い交流電圧を印加することにより圧電素子３０の電気的な許容入力範囲を超える電界が加わると、圧電素子３０の性能劣化の問題が生ずる。第二に、圧電素子３０の曲げ変形量が圧電体材料の限界破壊応力を上回ることによる割れ破壊の問題が生ずる。
【０００７】
それゆえ、本発明の目的は、限られたスペースで、低音域においても圧電素子への印加電圧を増やすことなく、高い音圧で再生可能な圧電型音響変換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に係る圧電型音響変換器は、壁面に開口部が形成された筐体と、電圧を印加することによって互いに逆位相で振動する第１及び第２の圧電振動板を少なくとも含む複数の振動板と、前記第１及び第２の圧電振動板を、厚み方向にずれた位置関係で連結する連結部材とを備える。そして、前記複数の振動板のうちの１つは、一方側の面が前記筐体の外側に対面し、他方側の面が前記筐体の内側に対面するように前記筐体の開口部に配置され、前記第１及び第２の圧電振動板の振幅を合成した振幅で振動することによって音波を放射する放射板として動作する。
【０００９】
上記構成によれば、低音域においても圧電素子への印加電圧を増やすことなく、高い音圧で再生可能な圧電型音響変換器を得ることができる。なお、放射板は、例えば、第１の圧電振動板であってもよいし、第１及び第２の圧電振動板とは異なる他の振動板であってもよい。
【００１０】
一例として、前記第１の圧電振動板は、前記筐体の開口部に配置されて前記放射板として動作してもよい。この場合、前記第２の圧電振動板は、前記筐体の内部に収納される。
【００１１】
他の例として、前記複数の振動板には、厚み方向にずれた位置関係で前記第１の圧電振動板に接続され、前記第１の圧電振動板から伝達される合成した振幅で振動する前記放射板が含まれてもよい。この場合、前記第１及び第２の圧電振動板は、前記筐体の内部に収納される。
【００１２】
また、前記放射板と前記第１の圧電振動板とは、互いに対面するように配置されてもよい。さらに、該圧電型音響変換器は、前記放射板と、前記第１の圧電振動板の最も振幅の大きい位置とを接続する接続部材を備えてもよい。これにより、第１及び第２の圧電振動板の振動を効率よく放射板に伝達することができる。
【００１３】
さらに、該圧電型音響変換器は、前記第２の圧電振動板を、前記筐体の内壁面に固定する固定部材を備えてもよい。
【００１４】
さらに、該圧電型音響変換器は、前記筐体に設けられた隙間を通じて前記筐体の内外に延在し、前記第２の圧電振動板を前記筐体の外の剛体に固定する固定部材を備えてもよい。これにより、第１及び第２の圧電振動板の振動が筐体に伝わるのを防止することができる。
【００１５】
また、前記第１及び第２の圧電振動板は、長辺及び短辺を有する略矩形形状であってもよい。そして、前記連結部材は、第１及び第２の圧電振動板それぞれの短辺に沿って延びる長尺状の部材であって、第１及び第２の圧電振動板の短辺同士を連結してもよい。
【００１６】
また、前記第１及び第２の圧電振動板は、略矩形形状であってもよい。そして、前記連結部材は、第１及び第２の圧電振動板それぞれの角部同士を連結してもよい。
【００１７】
また、前記連結部材の前記放射板の主面と交差する方向の曲げ剛性は、前記第１及び第２の圧電振動板の主面方向の曲げ剛性より大きくてもよい。これにより、第１及び第２の圧電振動板の振動によって生じる連結部材の変形を小さくすることができる。
【００１８】
また、前記第１及び第２の圧電振動板は、基板と、前記基板の表面及び裏面の少なくとも一方に配置され、電圧を印加することによって伸縮する圧電素子とを含んでもよい。第１及び第２の圧電振動板は、基板の両面に圧電素子を備えるバイモルフ型であってもよいし、基板の片面だけに圧電素子を備えるモノモルフ型であってもよい。
【００１９】
また、前記基板の前記圧電素子が配置されている面には、信号源と前記圧電素子とを接続する配線がプリントされていてもよい。
【００２０】
また、前記配線は、信号源から前記第１及び第２の圧電振動板の一方を経由して他方にまで延在し、前記第１の圧電振動板の圧電素子と前記第２の圧電振動板の圧電素子とを導通させてもよい。
【００２１】
さらに、前記配線は、前記連結部材の表面又は前記連結部材の内部に形成された貫通孔を通って、前記第１及び第２の圧電振動板の一方を経由して他方にまで延在してもよい。
【００２２】
さらに、該圧電型音響変換器は、柔軟材料で構成され、前記放射板と前記筐体の開口部との間の隙間を封止する封止部材を備えてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
上述した本発明によれば、低音域においても圧電素子への印加電圧を増やすことなく、高い音圧で再生可能な圧電型音響変換器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカの正面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。
【図４】図４は、図２のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。
【図５】図５は、第１の圧電振動板の拡大図である。
【図６】図６は、図２の領域ＶＩの拡大図である。
【図７】図７は、連結部材の第１の変形例を示す図である。
【図８】図８は、連結部材の第２の変形例を示す図である。
【図９】図９は、第１の圧電振動板が音波の放射方向に最も大きく変位したときの概略断面図である。
【図１０】図１０は、第１の圧電振動板が音波の放射方向とは逆の向きに最も大きく変位したときの概略断面図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る圧電型スピーカの平面図である。
【図１２】図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩにおける断面図である。
【図１３】図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける断面図である。
【図１４】図１４は、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶにおける断面図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態に係る圧電型スピーカの正面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩにおける断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、第３の実施形態に係る接続部材の他の形態を示す図である。
【図１７】図１７は、図１６ＡのＸＶＩＩ−ＸＶＩＩにおける断面図である。
【図１８】図１８は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカの正面図である。
【図１９】図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸにおける断面図である。
【図２０】図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸにおける断面図である。
【図２１】図２１は、第５の実施形態に係る圧電型スピーカの正面図である。
【図２２】図２２は、図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩにおける断面図である。
【図２３】図２３は、第６の実施形態に係る圧電型スピーカの正面図である。
【図２４】図２４は、図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶにおける断面図である。
【図２５】図２５は、本発明の各実施形態に係る圧電型スピーカを適用した映像音響機器の外観図である。
【図２６】図２６は、本発明の各実施形態に係る圧電型スピーカを適用したアレイスピーカモジュールの一部を示す概略図である。
【図２７】図２７は、圧電型スピーカユニットを背面側から見た図である。
【図２８】図２８は、従来の圧電型スピーカの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態に係る圧電型スピーカについて具体的に説明する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１〜図６を参照して、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００を説明する。図１は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００の正面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。図５は、第１の圧電振動板１２０の拡大図である。図６は、図２の領域ＶＩの拡大図である。
【００２７】
第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００は、図１〜図４に示されるように、筐体１１０と、第１の圧電振動板１２０と、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂと、連結部材１４０ａ、１４０ｂと、固定部材１５０ａ、１５０ｂと、エッジ１６１と、放射板保護膜１６２とを主に備える。この圧電型スピーカ１００は、図２の中心線（図示省略）に対して左右に対称な構造である。
【００２８】
筐体１１０は、振動板（後述）を収納する空間を内部に有する略直方体である。また、筐体１１０の前面側の壁面には、開口部が設けられている。なお、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００は、例えば、薄型テレビ等に搭載されるので、長さや幅と比較して、厚み（図２の上下方向の寸法）が極めて小さくなっている。
【００２９】
第１の圧電振動板１２０及び第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂは、長辺と短辺とを有する略矩形形状（略長方形状）の平板状部材であり、電圧を印加することによって振動する振動板として機能する。なお、第１の実施形態に係る第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂは、それぞれ基板の両面に圧電素子を装着したバイモルフ型の圧電振動板の例を示したが、本発明では、基板の一方の面にだけ圧電素子を装着したモノモフル型の圧電振動板を採用してもよい。
【００３０】
すなわち、第１の圧電振動板１２０は、基板１２１と、基板１２１の上面に取り付けられる圧電素子１２２と、基板１２１の下面に取り付けられる圧電素子１２３とで構成される。同様に、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂは、それぞれ、基板１３１ａ、１３１ｂと、基板１３１ａ、１３１ｂの上面に取り付けられる圧電素子１３２ａ、１３２ｂと、基板１３１ａ、１３１ｂの下面に取り付けられる圧電素子１３３ａ、１３３ｂとで構成される。
【００３１】
図５を参照して、第１の圧電振動板１２０の構成及び動作を詳しく説明する。なお、以下の説明は、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂにも共通するので、これらの説明は省略する。
【００３２】
基板１２１は、平板状の部材であって、導電性材料又は絶縁性材料により構成される。圧電素子１２２、１２３は、主面と交差（直交）する方向に分極した平板状の部材であり、例えば、セラミックス等で構成される。図５の例では、圧電素子１２２、１２３の上面側に負の電荷が、下面側に正の電荷が偏在し、分極方向が上向きとなっている。より具体的には、図５の圧電素子１２２の部分拡大図で示されるように、各結晶内で負の電荷を上側に、正の電荷を下側に偏在させるように圧電素子１２２を形成することにより、全体として分極方向を上向きにできる。圧電素子１２３についても同様である。
【００３３】
圧電素子１２２、１２３の上面及び下面は、それぞれ信号源に接続されている。図５の例では、上面及び下面に印加される電位が、圧電素子１２２と圧電素子１２３とで逆転するように、信号源に接続されている。なお、図５では、２つの信号源が図示されているが、１つの信号源と２つの圧電素子１２２、１２３とを接続してもよいことは言うまでもない。
【００３４】
信号源と圧電素子１２２、１２３とを接続する配線は、例えば、基板１２１にプリントしてもよい。また、圧電素子１２２、１２３に接続されている配線を、さらに第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂにまで延長してもよい。すなわち、信号源から延びる配線を、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂの一方を経由して他方にまで延在させ、圧電素子１２２、１２３、１３２ａ、１３２ｂ、１３３ａ、１３３ｂを相互に導通させてもよい。
【００３５】
上記構成の第１の圧電振動板１２０において、圧電素子１２２は、上面側に正の電位が、下面側に負の電位が印加されると、主面に平行な方向（「主面方向」と標記する。以下同じ。）に伸張する。一方、圧電素子１２３は、上面側に負の電位が、下面側に正の電位が印加されると、主面方向に収縮する。その結果、第１の圧電振動板１２０は、全体として中央部が上方に膨出するように撓む。一方、圧電素子１２２、１２３に印加される電圧の極性が逆転すると、第１の圧電振動板１２０は、中央部が下方に膨出するように撓む。その結果、第１の圧電振動板１２０は、信号源の周波数に合わせて振動する。
【００３６】
また、第１の実施形態に係る第１の圧電振動板１２０は、一方側の面が筐体１１０の外側に対面し、他方側の面が筐体１１０の内側に対面するように筐体１１０の開口部に配置され、音波を放射する放射板として機能する。一方、第１の実施形態に係る第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂは、筐体１１０の内部空間に収納される。
【００３７】
連結部材１４０ａ、１４０ｂは、第１の圧電振動板１２０と、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂとを、厚み方向にずれた位置関係で連結する。なお、連結部材１４０ａ、１４０ｂは、基板１２１、１３１ａ、１３１ｂに対して高いヤング率と低い密度を有していることが望ましい。
【００３８】
図２の例では、連結部材１４０ａは、第１の圧電振動板１２０の下面左端と第２の圧電振動板１３０ａの上面右端とを連結する。同様に、連結部材１４０ｂは、第１の圧電振動板１２０の下面右端と第２の圧電振動板１３０ｂの上面左端とを連結する。すなわち、第１の実施形態においては、第１の圧電振動板１２０が前面側に、第２の圧電振動板１３０ａが背面側にずれた位置関係となるように連結されている。
【００３９】
なお、第１の実施形態では、第１の圧電振動板１２０と、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂとが、連結部材１４０ａ、１４０ｂで連結されている部分でのみ対面し、その他の部分では対面しないように、主面方向（図２の左右方向）にもずれて配置されている。
【００４０】
また、図３の例では、連結部材１４０ａ、１４０ｂは、第１の圧電振動板１２０の角部に配置されている。すなわち、第１の実施形態における連結部材１４０ａ、１４０ｂは、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂの角部同士を連結している。
【００４１】
なお、連結部材の構成は上記に限定されず、例えば、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂの各辺に沿って延びる長尺状（棒状）の部材であってもよい。そして、このような連結部材によって、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂの辺同士を連結してもよい。この場合、短辺同士を連結するのが望ましい。
【００４２】
図６〜図８を参照して、連結部材１４０ａの構成及び変形例を説明する。なお、以下の説明は、連結部材１４０ｂにも共通するので、連結部材１４０ｂの説明は省略する。
【００４３】
連結部材１４０ａの一端（上端）は、第１の圧電振動板１２０の基板１２１の下面で、圧電素子１２３が取り付けられていない部分に取り付けられる。また、連結部材１４０ｂの他端（下端）は、第２の圧電振動板１３０の基板１３１ａの上面で、圧電素子１３２ａが取り付けられていない部分に取り付けられる。具体的な取付方法は特に限定されないが、ボルト等の締結手段を用いてもよいし、接着材等を用いてもよい。
【００４４】
ここで、連結部材１４０ａの第１の圧電振動板１２０の主面と交差する方向の曲げ剛性が、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａの主面方向の曲げ剛性より大きくなるように、連結部材１４０ａを構成するのが望ましい。これにより、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａの振動によって生じる連結部材１４０ａの変形を小さくすることができる。
【００４５】
また、上述した第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａの間に延在する配線は、連結部材１４０ａの表面又は連結部材１４０ａの内部に形成された貫通孔（図示省略）を通るようにしてもよい。
【００４６】
次に、図７に示される連結部材１４１ａは、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａに当接する面の面積を、中間部分（２つの当接面の間の部分を指す）の断面積より大きくしている。これにより、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａの振動によって生じる連結部材１４１ａの変形をさらに小さくすることができる。
【００４７】
さらに、図８に示される連結部材１４２ａは、上端部の一方側（図８の右側）の側面に第１の圧電振動板１２０の基板１２１の端部を上下方向から把持する溝部と、下端部の他方側（図８の左側）の側面に第２の圧電振動板１３０ａの基板１３１ａの端部を上下方向から把持する溝部とを備える。上記構成によっても、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａの振動によって生じる連結部材１４２ａの変形をさらに小さくすることができる。
【００４８】
固定部材１５０ａ、１５０ｂは、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂを固定する。第１の実施形態においては、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂは、固定部材１５０ａ、１５０ｂによって筐体１１０の内壁面に固定される。具体的には、第２の圧電振動板１３０ａの左端部は、固定部材１５０ａを介して筐体１１０の前面側および背面側の内壁面に固定される。第２の圧電振動板１３０ｂの右端部は、固定部材１５０ｂを介して筐体１１０の前面側および背面側の内壁面に固定される。但し、上記の構成に限らず、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂを固定部材１５０ａ、１５０ｂを用いて、筐体１１０の側面側の内壁面に固定してもよい。
【００４９】
エッジ１６１は、筐体１１０の開口部と、放射板として動作する第１の圧電振動板１２０との間の隙間を封止する封止部材として機能する。具体的には、エッジ１６１は、筐体１１０の開口部及び第１の圧電振動板１２０の形状に沿う枠体であり、その外縁部が筐体１１０の開口部の周縁部に取り付けられ、その内縁部が第１の圧電振動板１２０の周縁部に取り付けられる。エッジ１６１を構成する材料は特に限定されないが、例えば、ラミネート材、ウレタンゴム等の柔軟材料で構成するのが望ましい。
【００５０】
放射板保護膜１６２は、放射板として動作する第１の圧電振動板１２０の筐体１１０の外側に対面する面を覆うように配置され、第１の圧電振動板１２０を保護する。放射板保護膜１６２を構成する材料は特に限定されないが、例えば、エッジ１６１と同じ材料を用いることができる。
【００５１】
このような構造を備えた圧電型スピーカ１００の電圧印加時の動作を、図９及び図１０を用いて説明する。図９は、第１の圧電振動板１２０が音波の放射方向（筐体１１０の前面側）に最も大きく変位したときの概略断面図である。図１０は、第１の圧電振動板１２０が音波の放射方向とは逆方向（筐体１１０の背面側）に最も大きく変位したときの概略断面図である。なお、図９及び図１０では、圧電型スピーカ１００の中心から右側は省略して表示している。
【００５２】
第１の圧電振動板１２０が音波の放射方向に変位するように電圧が印加されたとき、圧電素子１２２および圧電素子１３３ａは主面方向に伸び変形し、圧電素子１２３および圧電素子１３２ａは主面方向に縮み変形する。一方、基板１２１および基板１３１ａは伸縮しない。すなわち、第１の圧電振動板１２０は筐体１１０の前面側に膨出するように曲げ変形し、第２の圧電振動板１３０ａは筐体１１０の背面側に膨出するように曲げ変形する。この結果、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａは、全体として、図９に示すような曲げ変形をする。
【００５３】
一方、第１の圧電振動板１２０が音波の放射方向とは逆向きに変位するように電圧が印加されたときは、圧電素子１２２、１２３、１３２ａ、１３３ａの伸縮は、図９の場合とは逆となる。その結果、図１０に示すような曲げ変形をする。すなわち、第１の圧電振動板１２０と第２の圧電振動板１３０ａは互いに逆の曲げ変形を起こす。
【００５４】
ここで、圧電型スピーカ１００から放射される音の音圧に寄与するのは、第１の圧電振動板１２０及びエッジ１６１の変位である。第１の圧電振動板１２０の左端部は、連結部材１４０ａを介して第２の圧電振動板１３０ａと接続されているため、第１の圧電振動板１２０上の各点の変位は第１の圧電振動板１２０自身の曲げ変形による変位に第２の圧電振動板１３０ａの右端の変位を足したものとなる。その結果、放射板として機能する第１の圧電振動板１２０は、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａの振幅を合成した振幅、すなわち、個々の振幅より大きな振幅で振動することになる。
【００５５】
したがって、圧電型スピーカ１００が第１の圧電振動板１２０のみで構成されている場合と比べて、第１の圧電振動板１２０そのものの曲げ変形を大きくすることなく、全体として大きな変位を得ることができる。このことにより、第１の実施形態によれば、圧電素子１２２、１２３、１３２ａ、１３３ａへの印加電圧を増やすことなく高い音圧を再生することができる。
【００５６】
また、第１の実施形態によれば、音圧に寄与する第１の圧電振動板１２０の周囲に柔軟材料からなるエッジ１６１を配置したので、第１の圧電振動板１２０の下面から発生する逆位相音の上面への回りこみによる音圧低下を防ぎつつ、第１の圧電振動板１２０を大きく変位させることができる。
【００５７】
また、第１の実施形態によれば、第１の圧電振動板１２０と第２の圧電振動板１３０ａとは、連結部材１４０ａを介して主面に垂直な方向に接続されている。このため、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａの主面が同一平面上に位置している場合と比べ、筐体１１０の内部厚みが薄い場合でも、変位した第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａが筐体１１０の内壁面に接触することを防ぎつつ、大きい変位を得ることができる。
【００５８】
すなわち、図９では圧電素子１３２ａが筐体１１０の前面側の内壁面に接触しないように第２の圧電振動板１３０ａの位置を後方に設定することができる。同様に、図１０では圧電素子１２３が筐体１１０の背面側の内壁面に接触しないように第１の圧電振動板１２０の位置を前方に設定することができる。
【００５９】
前述のように筐体１１０の内壁面に接触することを防ぐ連結部材１４０ａの高さは、上限値と下限値を持ち、下記の式１で表される。なお、式１のｔjointは連結部材１４０ａの高さを、ｘlowerは第２の圧電振動板１３０ａの右端部の変位量の最大値を、ｘlower’はエッジ１６１の端部と垂直断面を共有する位置（図９のＡ−Ａ’）での第２の圧電振動板１３０ａの変位量の最大値を、ｘupperは第１の圧電振動板１２０の左端部と中央部との変位差の最大値を、ｔｃは筐体１１０の前面側の内壁面と背面側の内壁面との間の距離（内寸）である。
【００６０】
【数１】
0005514221.tif 000002
【００６１】
ただし、ｘlower、ｘlower’、ｘupperは、それぞれ圧電型スピーカ１００の有効振動面積、圧電型スピーカ１００と受音点との距離、および圧電型スピーカ１００の再生周波数帯域内で最低次数の共振周波数におけるモードによって一意に決まる値である。
【００６２】
また、第２の圧電振動板１３０ａの右端部および第２の圧電振動板１３０ｂの左端部をエッジ１６１の直下に配置することで、音波の放射方向の最大変位量をより大きくすることができる。
【００６３】
さらに、第１の実施形態によれば、音圧に寄与する第１の圧電振動板１２０は、筐体１１０の外側空間と内側空間との圧力差を受ける。これに対して、筐体１１０の内部に収納されている第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂは、筐体１１０の内側空間において上側および下側から同一の圧力を受けると見なせる。このため、振動板全体が筐体１１０の背面の空気のスティフネスの影響を受ける従来のスピーカと比較して、狭い筐体容積でも低音の再生が容易となる。
【００６４】
（第２の実施形態）
図１１〜図１４を参照して、第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００の構造を説明する。図１１は、第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００の平面図である。図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩにおける断面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける断面図である。図１４は、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶにおける断面図である。
【００６５】
圧電型スピーカ２００は、図１１〜図１４に示されるように、筐体２１０と、第１の圧電振動板１２０と、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂと、連結部材１４０ａ、１４０ｂと、固定部材２５０ａ、２５０ｂと、エッジ１６１と、放射板保護膜１６２と、充填材２７０ａ、２７０ｂとを主に備える。
【００６６】
第２の実施形態に係る圧電型スピーカ２００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と比較して、固定部材２５０ａ、２５０ｂを筐体２１０の外側に延長させ、機器もしくは土台に接続した点が相違する。以下、この特徴を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する特徴については原則として説明を省略する。
【００６７】
第２の実施形態において、固定部材２５０ａ、２５０ｂは、筐体２１０と直接接続せず、筐体２１０の側面に設けられた隙間（開口部）を貫通して、図示されない外部固定手段（剛体）に接続される。また、筐体２１０に設けられた隙間（開口部）において、筐体２１０と固定部材２５０ａ、２５０ｂとの間には、充填材２７０ａ、２７０ｂが充填される。充填材２７０ａ、２７０ｂは、筐体２１０及び固定部材２５０ａ、２５０ｂに対して低いヤング率と、高い内部損失とを持つ材料であることが望ましい。
【００６８】
以上の構造によって、筐体２１０と固定部材２５０ａ、２５０ｂとは互いに構造上独立する。このため、圧電型スピーカ２００が大振幅で変位した場合でも、筐体２１０が第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂの振動の影響を受けにくい。このため、第２の実施形態によれば、別途防振対策を施すことなく、筐体２１０の不要な共振による音質低下や異音発生を抑えることができる。
【００６９】
また、第１の実施形態においては、例えば、筐体１１０の外部の信号源から第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂに至る配線を、固定部材１５０ａ、１５０ｂの表面、又は内部に設けられた貫通孔に形成する必要がある。一方、第２の実施形態においては、例えば、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂの基板１３１ａ、１３１ｂを、固定部材２５０ａ、２５０ｂの筐体２１０の外部に延在する部分にまで延長することで、信号源と第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂとを直接接続することができる。その結果、部品点数の削減効果が期待できる。なお、第１及び第２の実施形態どちらの場合においても、第１の圧電振動板１２０に至る配線は、信号源から第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂを経由するようにすればよい。
【００７０】
（第３の実施形態）
図１５〜図１７を参照して、第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００の構造を説明する。図１５は、第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００の正面図である。図１６Ａは、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩにおける断面図である。図１６Ｂは、接続部材の他の形態を示す図である。図１７は、図１６ＡのＸＶＩＩ−ＸＶＩＩにおける断面図である。
【００７１】
圧電型スピーカ３００は、図１５〜図１７に示されるように、筐体１１０と、第１の圧電振動板１２０と、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂと、連結部材１４０ａ、１４０ｂと、固定部材１５０ａ、１５０ｂと、エッジ１６１と、放射板保護膜１６２と、振動板３７０と、接続部材３７１とを主に備える。
【００７２】
第３の実施形態に係る圧電型スピーカ３００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と比較して、第１の圧電振動板１２０に接続部材３７１を介して圧電素子を備えない円錐形の振動板３７０を接続している点で相違する。この振動板３７０は、音波の放射面となる放射板として用いられる。以下、この特徴を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する特徴については原則として説明を省略する。
【００７３】
振動板３７０は、圧電素子を備えず、略円錐形状を有している。すなわち、振動板３７０は、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂと異なり、自ら振動を生ずることはできない。そこで、振動板３７０は、筐体１１０の開口部に配置され、接続部材３７１を介して第１の圧電振動板１２０に接続されている。
【００７４】
より具体的には、振動板３７０と第１の圧電振動板１２０とは、互いに対面するように配置され、接続部材３７１によって相互に接続されている。一形態として、図１６Ａに示されるように、接続部材３７１は、振動板３７０及び第１の圧電振動板１２０の互いに対面する面の中央部（より好ましくは、中心）同士を接続している。
【００７５】
第１の圧電振動板１２０は、中央部で最も振幅が大きくなる。そこで、第１の圧電振動板１２０の最も振幅の大きい位置である中央部に接続部材３７１を接続することにより、第１の圧電振動板１２０の振動を効率よく振動板３７０に伝達することができる。
【００７６】
また、接続部材３７１が振動板３７０の中央部から外れた位置に取り付けられると、駆動力の偏りにより、振動板３７０に振動方向（図１６Ａの上下方向）以外の揺れを生じる可能性がある。そこで、このような揺れの発生を防止するためには、振動板３７０の中央部に接続部材３７１を接続するのが好ましい。
【００７７】
他の形態として、図１６Ｂに示されるように、接続部材３７２は、第１の圧電振動板１２０の中央部と、振動板３７０の中心から等距離にある円周状の領域とを接続している。例えば、図１６Ａのように、接続部材３７１が振動板３７０の中央部の１点で実質的に点接触している場合において、振動板３７０を高い周波数で振動させると、分割振動による位相干渉が起こり得る。そこで、図１６Ｂのように、接続部材３７２の振動板３７０に対面する側を円筒形状とし、振動板３７０の中心から等距離だけ離れた位置で実質的に線接触させることにより、分割振動による位相干渉を有効に防止することができる。なお、接続部材３７２の取り付け位置は、振動板３７０の分割振動による位相干渉が起こりにくい位置、すなわち、振動モードの節の位置であることが望ましい。
【００７８】
なお、振動板３７０は、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂの基板材料と比較して、高い剛性と低い密度を有することが望ましい。第１の圧電振動板１２０と第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂとは第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と同様に、互いに逆向きの曲げ変形を生ずる。一方、第３の実施形態に係る第１の圧電振動板１２０は、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂに対して背面側にずれた位置で、筐体１１０内に収納される。すなわち、第１の圧電振動板１２０と第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂとの位置関係が、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と反対になっている。
【００７９】
また、第１の実施形態では、圧電素子１２２、１２３を備えた第１の圧電振動板１２０の周囲にエッジ１６１が取り付けられるが、第３の実施形態では、筐体１１０の開口部に配置される振動板３７０の周囲にエッジ１６１が取り付けられる。
【００８０】
第３の実施形態によれば、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂのうちの低音域での変位が最大となる位置（すなわち、第１の圧電振動板１２０の中央部）に圧電素子を備えない振動板３７０を接続し、音波の放射領域として用いる。これにより、放射領域全面を大きく変位させることができ、効率よく音圧を得ることができる。また、第１の圧電振動板１２０を音波の放射領域として用いる場合と比較して、音波の放射領域の曲げ変形を非常に小さくすることができる。これにより、高い周波数においても第１の圧電振動板１２０の分割振動による位相干渉が起こりにくく、音質劣化を防ぐことができる。
【００８１】
（第４の実施形態）
図１８〜図２０を参照して、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の構造を説明する。図１８は、第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００の正面図である。図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸにおける断面図である。図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸにおける断面図である。
【００８２】
圧電型スピーカ４００は、図１８〜図２０に示されるように、筐体１１０と、第１の圧電振動板４２０と、第２の圧電振動板４３０ａ〜４３０ｆと、連結部材１４０ａ〜１４０ｆ（１４０ａ、１４０ｂのみ図示）と、固定部材１５０ａ〜１５０ｆと、エッジ１６１と、放射板保護膜１６２とを主に備える。
【００８３】
第４の実施形態に係る圧電型スピーカ４００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と比較して、第１及び第２の圧電振動板４２０、４３０ａ〜４３０ｆのうち、音波の放射面としてはたらく第１の圧電振動板４２０を円形とし、筐体１１０に収納される第２の圧電振動板４３０ａ〜４３０ｆを、第１の圧電振動板４２０の円周に沿って放射状に配置させた点で相違する。以下、この特徴を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する特徴については原則として説明を省略する。
【００８４】
第４の実施形態において、音波の放射面としてはたらく第１の圧電振動板４２０の円周部には、６つの第２の圧電振動板４３０ａ〜４３０ｆが連結部材１４０ａ〜１４０ｆを介して接続されている。
【００８５】
第４の実施形態によれば、音波の放射面としてはたらく第１の圧電振動板４２０を円形とすることで、曲げ変形を音波の放射軸に対して対称に近づけることができる。これによって、圧電型スピーカ４００を点音源と見なせる周波数範囲の上限がより高い周波数へ広がり、所望の音場特性を実現するためのスピーカとして、信号入力による制御が容易となる。
【００８６】
（第５の実施形態）
図２１及び図２２を参照して、第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００の構造を説明する。図２１は、第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００の正面図である。図２２は、図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩにおける断面図である。
【００８７】
圧電型スピーカ５００は、図２１及び図２２に示されるように、筐体１１０と、第１の圧電振動板１２０と、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂと、第３の圧電振動板５８０ａ、５８０ｂと、連結部材１４０ａ〜１４０ｄと、固定部材１５０ａ、１５０ｂと、振動板５７０と、接続部材５７１と、エッジ１６１と、放射板保護膜１６２とを主に備える。
【００８８】
第５の実施形態に係る圧電型スピーカ５００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と比較して、第１の圧電振動板１２０に接続部材５７１を介して圧電体を備えない略矩形平板状の振動板５７０を接続すると共に、第３の圧電振動板５８０ａ、５８０ｂを設けた点で相違する。以下、この特徴を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する特徴については原則として説明を省略する。
【００８９】
第５の実施形態においては、圧電素子を備えない略矩形の振動板５７０の周囲に、エッジ１６１が接続されている。さらに、振動板５７０第１の圧電振動板１２０とは、中央部同士を接続部材５７１で接続されている。
【００９０】
第１の圧電振動板１２０の端部は、連結部材１４０ａ、１４０ｂを介して第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂに接続される。さらに、第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂは、連結部材１４０ｃ、１４０ｄを介して第３の圧電振動板５８０ａ、５８０ｂに接続される。
【００９１】
第３の圧電振動板５８０ａは、基板５８１と、４つの圧電素子５８２、５８３、５８４、５８５とで構成されている。より具体的には、基板５８１の左側の領域には、上面に圧電素子５８２が、下面に圧電素子５８３が取り付けられる。一方、基板５８１の右側の領域には、上面に圧電素子５８４が、下面に圧電素子５８５が取り付けられている。そして、第３の圧電振動板５８０ａは、左側の領域と右側の領域とが互いに逆方向の曲げ変形を生じるように電圧が印加される。なお、第３の圧電振動板５８０ｂの構成も共通するので、説明は省略する。
【００９２】
第５の実施形態によれば、第１、第２、及び第３の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂ、５８０ａ、５８０ｂを、隣接する振動板同士が互いに逆方向の曲げ変形を生じるように配置することで、個々の振動板の曲げ変形を大きくすることなく、全体として大きな変位を確保することができる。
【００９３】
また、固定部材１５０ａ、１５０ｂに近い第３の圧電振動板５８０ａ、５８０ｂは、連結部材を設けずに、左右の領域を互いに逆方向の曲げ変形を生じるように構成する。一方、固定部材１５０ａ、１５０ｂから遠く、変位の大きい第１の圧電振動板１２０と第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂとは、連結部材１４０ａ〜１４０ｄを用いて連結することで、筐体１１０の内寸が小さい場合でも、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａ、１３０ｂが筐体１１０の内壁面に接触することを効果的に防ぐことができる。
【００９４】
（第６の実施形態）
図２３及び図２４を参照して、第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００の構造を説明する。図２３は、第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００の正面図である。図２４は、図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶにおける断面図である。
【００９５】
圧電型スピーカ６００は、図２３及び図２４に示されるように、筐体６１０と、第１の圧電振動板１２０と、第２の圧電振動板１３０ａと、連結部材１４０ａと、固定部材１５０ａと、エッジ１６１と、放射板保護膜１６２と、振動板６７０と、接続部材６７１とを主に備える。
【００９６】
第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００は、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と比較して、第１の圧電振動板１２０に接続部材６７１を介して圧電体を備えない略矩形平板状の振動板６７０を接続すると共に、第２の圧電振動板１３０ａを第１の圧電振動板１２０の片側のみに取り付けた点で相違する。以下、この特徴を中心に説明を行い、第１の実施形態に係る圧電型スピーカ１００と共通する特徴については原則として説明を省略する。
【００９７】
圧電素子を備えない略矩形の振動板６７０の周囲には、エッジ１６１が接続される。また、片持ちの第１の圧電振動板１２０は右端部で振幅が最大となるので、接続部材６７１は、振動板６７０の中央部と、第１の圧電振動板１２０の右端部とを接続する。また、第１の圧電振動板１２０の左端部は、連結部材１４０ａを介して、第２の圧電振動板１３０ａに接続される。さらに、第２の圧電振動板１３０ａの左端部は、固定部材１５０ａを介して、筐体６１０の前面側及び背面側の内壁面に固定されている。
【００９８】
ここで、振動板６７０は、第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａの変形のみによって音波の放射方向へ変位する。このとき、仮に第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａが共に同じ方向に曲げ変形を生じる場合、第１の圧電振動板１２０の右端部は、反り変形による傾きを有する。そのため当該部分に接続された振動板６７０が左右のいずれかの方向に傾きや揺れを起こしやすく、音波放射方向に平行な変位を得られないという問題が生じる可能性がある。
【００９９】
これに対して、圧電型スピーカ６００の第１及び第２の圧電振動板１２０、１３０ａは、互いに逆方向の曲げを生じるため、第１の圧電振動板１２０の右端部は、著しい傾きを生じない。以上のことから、第６の実施形態に係る圧電型スピーカ６００では、部品点数が制約された条件においても音波の放射面の振動に非対称性を起こすことなく、大きな変位を起こすことができる。
【０１００】
すなわち、本発明に係る圧電型スピーカは、第１の実施形態のように、第１の圧電振動板１２０に複数の第２の圧電振動板１３０ａ、１３０ｂを連結してもよいし、第６の実施形態のように、第１の圧電振動板１２０に第２の圧電振動板１３０ａを１つだけ連結してもよい。
【０１０１】
次に、第７および第８の実施形態では、以上に説明した本発明の圧電型スピーカの適用例を述べる。
【０１０２】
（第７の実施形態）
［第１の適用例］
図２５は、本発明の各実施形態に係る圧電型スピーカを適用した映像音響機器７００の外観図である。映像音響機器７００は、図２５に示されるように、機器筐体７１０と、機器筐体７１０の前面の中央部に配置されるディスプレイ７２０と、機器筐体７１０の前面の左右両端部に配置される本発明の圧電型スピーカ７３０ａ、７３０ｂとを備える。
【０１０３】
映像音響機器７００は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の薄型テレビであって、機器筐体７１０の奥行きは非常に狭い。このため、圧電型スピーカ７３０ａ、７３０ｂを格納するためのスペースは狭小である。その結果、従来型の動電スピーカでは振動板変位が機構的に制約されると共に、背面空気の影響により振動板の運動が阻害され、低音の再生が難しい。
【０１０４】
ここで、第１〜第６の実施形態に係る圧電型スピーカおよび筐体構造を用いれば、圧電型スピーカ７３０ａ、７３０ｂを内部厚みが薄い機器筐体７１０に収納した場合でも、低音域の再生を良好に行うことができる。例として、図２５のＩＩ−ＩＩにおける断面が図２であるとすれば、機器筐体７１０内部の限られたスペースでも大きな振動板変位を得ることができ、低音域を良好に再生し、結果として映像との一致感の高い音声コンテンツを提供することができる。
【０１０５】
（第８の実施形態）
［第２の適用例］
図２６は、本発明の各実施形態に係る圧電型スピーカを適用したアレイスピーカモジュール８００の一部を示す概略図である。図２７は、圧電型スピーカユニット８１０を背面側から見た図である。
【０１０６】
アレイスピーカモジュール８００は、図２６に示されるように、複数の圧電型スピーカユニット８１０を組み合わせて構成されている。より具体的には、圧電型スピーカユニット８１０は、それぞれが略六角形状を有しており、隣り合う圧電型スピーカユニット８１０が互いに辺を共有するように配置される。
【０１０７】
圧電型スピーカユニット８１０は、音波の放射面としてはたらく第１の圧電振動板８２０の周縁部に、エッジ８６１が接続される。第１の圧電振動板８２０は、点線で示される連結部材８４０ａ、８４０ｂ、８４０ｃを介して、それぞれ第２の圧電振動板８３０ａ、８３０ｂ、８３０ｃに接続される。第２の圧電振動板８３０ａ、８３０ｂ、８３０ｃは、それぞれ固定部材８５０ａ、８５０ｂ、８５０ｃを介して、筐体（図示省略）に固定される。また、３つの固定部材８５０ａ〜８５０ｃそれぞれの一方の端は、第１の圧電振動板８２０の中央部に対面する位置で一体接続されており、もう一方の端は図示されない外部フレームにそれぞれ接続される。
【０１０８】
ここで、第８の実施形態は第１〜第７の実施形態と異なり、第１の圧電振動板８２０と第２の圧電振動板８３０ａ、８３０ｂ、８３０ｃとが、互いに対面するように配置される。このことにより、音波の放射領域の面積を超える搭載面積を必要とせず、複数の圧電型スピーカユニット８１０を最小限の間隔で配列することができる。この結果、広い周波数帯域でアレイスピーカモジュール８００の想定する音場を忠実に再生することができる。
【０１０９】
なお、第７および第８の実施形態においては、本発明の圧電型スピーカを家庭での音響コンテンツ再生のために適用した例を示した。しかし、本発明の圧電型スピーカの用途は家庭用に限るものではなく、たとえば車載用オーディオシステムや旅客輸送手段の報知システムなど、薄型化と軽量化とを求められ、かつ低音再生が求められる用途に適用してもよい。また、サイズも通常のＡＶ機器のウーハやミッドレンジ用スピーカとして搭載されるサイズに限定されるものではなく、単独でサブウーハとして採用されるサイズから、イヤホン・レシーバ等の小型サイズに対応するスピーカに適用しても良い。
【０１１０】
なお、以上の実施形態では、本発明を空気中に音波を放射するための圧電型スピーカとして適用した例を説明した。しかし、本発明は、空気中に音波を放射する用途に限定されることはなく、例えば、構造体の振動を制御したり、音響加振によって間接的に固体や流体の振動を制御したりするアクチュエータとして用いてもよい。
【０１１１】
また、以上の実施形態では、電気信号を入力として機械振動および音波に変換する手段として本発明を適用した。しかし、本発明は、他の圧電型変換器に適用してもよく、センサ、マイクに適用してもよい。
【０１１２】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、圧電型音響変換器等に利用可能であり、特に、圧電型スピーカにおいて省スペース化と低音再生能力向上を両立したい場合、あるいはスピーカキャビネットの影響による音質劣化を防ぎたい場合等に有用である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０，１００，２００，３００，４００，５００，６００，７３０ａ，７３０ｂ  圧電型スピーカ
２１  アウタフレーム
２２  インナフレーム
３０，１２２，１２３，１３２ａ，１３２ｂ，１３３ａ，１３３ｂ，５８２，５８３，５８４，５８５  圧電素子
４１，４２，４３，４４，３７０，５７０，６７０  振動板
５１,５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８  ダンパ
６１，６２，６３，６４  エッジ
１１０，２１０，６１０  筐体
１２０，４２０，８２０  第１の圧電振動板
１２１，１３１ａ，１３１ｂ，５８１  基板  
１３０ａ，１３０ｂ，４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃ，４３０ｄ，４３０ｅ，４３０ｆ，８３０ａ，８３０ｂ，８３０ｃ  第２の圧電振動板
１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄ，１４０ｅ，１４０ｆ，１４１ａ、１４２ａ，８４０ａ，８４０ｂ，８４０ｃ  連結部材
１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１５０ｄ，１５０ｅ，１５０ｆ，２５０ａ，２５０ｂ，８５０ａ，８５０ｂ，８５０ｃ  固定部材
１６１，８６１  エッジ
１６２  放射板保護膜
２７０ａ，２７０ｂ  充填材
３７１，３７２，５７１，６７１  接続部材
５８０ａ，５８０ｂ  第３の圧電振動板
７００  映像音響機器
７１０  機器筐体
７２０  ディスプレイ
８００  アレイスピーカモジュール
８１０  圧電型スピーカユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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